PDA

View Full Version : Fiziologija mišića



Fiziologija
25-03-11, 13:25
Postoje 3 vrste mišića: Skeletni, srčani i glatki.
Razlikuju se po obliku (svojih stanica), broju staničnih jezgri (nukleusa), poziciji stanične jezgre (nukleusa), "prugama" te načinom na koji upravljamo njima (tj. jesu li pod utjecajem naše volje ili ne).

Skeletni mišić: Izdužene stanice, mnogo staničnih jezgri (nukleusa) unutar stanice (smještenih na periferiji stanice), vidljiva ispruganost i pod utjecajem je naše volje.
Srčani mišić: Stanice koje se "granaju" (bit će objašnjeno pri obradi srca i krvožilnog sistema), jedna stanična jezgra (nukleus) smještena u sredini stanice, vidljiva ispruganost i nisu pod utjecajem naše volje.
Glatki mišić (npr. želudac, maternica): Stanice vretenastog oblika, jedna stanična jezgra (nukleus) u sredini stanice, izostanak ispruganosti i nije pod utjecajem naše volje.


Na ovoj ću temi pokušati pojasniti kako funkcioniraju mišići tijela, koji su pod utjecajem naše volje te vezani za kosti (skeletni mišići), s kojima čine sistem organa za kretanje.

Pokreti ovih mišića, zvanih ujedno i poprečno-prugasti mišići, rezultat su jedinstvene građe i karakteristika njihovih stanica.

Za bolje razumijevanje materije, s vremena na vrijeme, ubacit ću i pokoju definiciju.
Za početak valja pojasniti izraze 'vezivno tkivo' i 'tetiva'.
Što je vezivno tkivo?
Vezivno tkivo je tkivo tijela, koje se sastoji od široko rasprostranjenih stanica te velike količine intercerularnog matriksa (međustanične tvari).
Kako gdje, ono služi za: Potporu (ostalim tkivima i organima), povezivanju, izolaciji, transportu i pohrani (tvari).
Što je tetiva?
Tetiva je nakupina vrlo gustog fibroznog (vlaknastog) vezivnog tkiva, što pričvršćuje mišić na kost.

Fiziologija
26-03-11, 19:47
Tipični skeletni mišić vrlo je uredno sastavljen od vezivnog tkiva i (kontraktilnih) mišićnih stanica.

Pogledajmo kako izgleda presjek mišića:

http://img11.imageshack.us/img11/2508/muscle.gif (http://img11.imageshack.us/i/muscle.gif/)

Cijeli mišić je, kako fotografija lijepo prikazuje, okružen vanjskim vezivno-tkivnim omotom nazvanim - epimysium (epimizij).
Sam mišić je, pak, sastavljen od (mišićnih) snopića, koji se sastoje od nakupine mišićnih stanica (vlakana).
Svaki (mišićni) snopić je okružen vezivno-tkivnim slojem nazvanim - perimysium (perimizij).
Mišićna stanica (mišićno vlakno) je opkružena trećim, unutarnjim, vezivno-tkivnim slojem nazvanim - endomysium (endomizij). Funkcija endomysiuma je da odvoji mišićna vlakna jedno od drugog te tako posluži (i) kao električni izolator.

Sva tri vezivno-tkivna sloja potpora su cijelom mišiću, pošto drže mišićne stanice zajedno, omogućujući stoga i veću mišićnu snagu.
Na samom kraju mišića, slojevi se spajaju u jedan te nastavljaju kao - tetiva (tendon).

Fiziologija
30-03-11, 01:59
Mišićnu stanicu često nazivamo mišićno vlakno, zbog toga što je izduženog oblika.


http://img828.imageshack.us/img828/3986/musclefiber.jpg (http://img828.imageshack.us/i/musclefiber.jpg/)



Jezgra (Nucleus) je struktura, koja u sebi sadrži genski materijal.
Sarkolema je specifično ime za membranu (ovojnicu) mišićnog vlakna.
Sarkoplazmatski retikulum (SR) je ime za endoplazmatski retikulum (mrežica) mišićnog vlakna preko kojeg se odvija komunikacija između stanične jezgre i citoplazme.
Terminalne cisterne su dijelovi SR-a, obličja vreće, koji služe kao rezervoari iona kalcija (Ca++).
T-cjevčice su dijelovi sarkoleme (membrane), uvučeni duboko u unutrašnjost stanice.
Triada je "grupa" sastavljena od 3 jedinice - jedne T-cjevčice položene između dvije terminalne cisterne.
Citosol (citoplazma) je intracelularni fluid (unutarstanična tekućina) unutar koje "leže" organele (dijelovi stanice, okruženi svojom zasebnom membranom, kao npr. jezgra ili mitohondrij).
Mitohondrij je citoplazmatska organela u kojoj se odvija sinteza adenozin trifosfata (ATP), nukleotida - nosioca kemijske energije. Na njih se gleda kao na nosioce stanične energije.
Miofibril je cilindrična nakupina kontraktilnih vlakanca unutar mišićne stanice.

Fiziologija
04-04-11, 03:33
Zašto se skeletni mišići nazivaju još i poprečno prugastima tj. otkuda njihova ispruganost, postaje jasno uvidom u građu miofibrila.

Miofibril, kao što je već rečeno, nakupina je individualnih kontraktilnih proteina nazvanih miofilamenti tj. mišićna vlakanca oli mišićne niti.
Postoje dva tipa kontraktilnih mišićnih vlakanaca: Tanki i Debeli:
Tanki miofilament (kontraktilno mišićno vlakance) pretežno je građen od proteina aktina, dok je glavni sastojak debelog miofilamenta (kontraktilnog mišićnog vlakanca) - protein miozin.

http://img228.imageshack.us/img228/1048/myofibril.png (http://img228.imageshack.us/i/myofibril.png/)

Tamna pruga se zove A-pruga i unutar nje je mnogo veća koncentracija debelih miofilamenta (kontraktilnih mišićnih vlakanaca).
Svijetla pruga naziva se I-pruga i sastoji se isključivo od tankih miofilamenta (kontraktilinih mišićnih niti).
Za vrijeme mišićne kontrakcije I-pruga se suzi (stisne).

Svaka je svijetla pruga (I-pruga) podijeljena na dva dijela putem vrlo pravilno vijugave Z-crte.
Z-linija (crta) je ustvari proteinski disk, usidren unutar tankih miofilamenata (kontraktilnih vlakanca), koji povezuje susjedne miofibrile.
U sredini svake A-pruge proteže se nešto svjetilija traka nazvana H-zona.
Za vrijeme mišićne kontrakcije H-zona je najuža.

M-linija, koja se prostire sredinom H-zone, sastoji se od proteinskih vlakana, koje povezuju susjedne debele miofilamente (kontraktilna vlakanca).
Sarkomera tj. predio između dvije Z linije - kontraktilna je jedinica mišićne stanice.

Fiziologija
06-04-11, 21:35
Voila; ovako to izgleda, kad se "posloži".

http://img696.imageshack.us/img696/6108/mii2.png (http://img696.imageshack.us/i/mii2.png/)

Dakle, mnogo mišićnih niti sačinjava miofibril, koji je sastavna jedinica mišićne stanice. Mišićne stanice su organizirane unutar mišićnog snopića, a mišićni, pak, snopići unutar mišića.

Izvanredna je kompleksnost (skeletnog) mišića, koja, kasnije ću i to prikazati, ima i genijalno organiziranu funkcionalnost.



Za kraj ovog dijela evo i neloš video, za one, koji mogu pratiti engleski, da im malo podeblja doživljaj.


http://www.youtube.com/watch?v=EdHzKYDxrKc&NR=1

Fiziologija
13-04-11, 02:09
Da bi došlo do kontrakcije stanica skeletnog mišića, one moraju biti stimulirane od strane motoričkih neurona.


http://img140.imageshack.us/img140/5940/motorikineuron.png (http://img140.imageshack.us/i/motorikineuron.png/)


Motorički neuron je živčana stanica, koja se proteže iz mozga ili leđne moždine sve do mišića te (može) stimulira(ti) više mišićnih stanica.
Akson je produžetak motoričkog neurona, koji prenosi impulse do mišića.
Neuromsukularni spoj je mjesto gdje motorički neuron podražuje mišićnu stanicu.

Fiziologija
20-04-11, 01:56
Kao što slika zorno prikazuje, motorički neuron i mišićna stanica se ne dodiruju. Između njih postoji prostor nazvan sinaptička pukotina.
(Dijelovi sarkoplazmatkog retikuluma su odstranjeni kako bi se bolje mogla vidjeti unutrašnjost stanice.)

http://img7.imageshack.us/img7/1323/neuromuskularnispoj.png (http://img7.imageshack.us/i/neuromuskularnispoj.png/)

Zadebljani krajnji dio motoričkog neurona se zove aksonski terminal. Unutar njega se nalaze sinaptički mjehurići, koji sadrže acetilkolin (http://www.igman.com/medicinski-rjecnik/A/Acetilkolin.html) (neurotransmiter (http://hr.wikipedia.org/wiki/Neurotransmiter)).
Sinaptička pukotina je, dakle, prostor između aksonskog terminala i naboranog dijela sarkoleme (membrane mišićne stanice) nazvanog motorna ploča.
Na slici se lijepo može vidjeti i koliko su T-cjevčice (invaginacije sarkoleme) uvučene duboko u stanicu.
Terminalne cisterne su specifični dijelovi sarkoplazmatskog retikuluma (SR (http://www.eforum.hr/threads/1996-Fiziologija-mi%C2%9Ai%C4%87a?p=54847&viewfull=1#post54847)), koji služe kao rezervoari kalcijevih iona (na slici su kalcijevi ioni prikazani kao male crvene točkice).

Fiziologija
22-04-11, 01:40
http://img695.imageshack.us/img695/5347/aktivnostneuromuskularn.png (http://img695.imageshack.us/i/aktivnostneuromuskularn.png/)

Na slici nije prikazana polarizacija motorne ploče, no i ona je polarizirana. Akcijski potencijal (http://croatica.botanic.hr/~ztadic/zaf/studenti/nastava/akcijski%20potencijal/akcijski%20potencijal.htm), koji dolazi do aksonskog terminala djeluje na sinaptičke mjehuriće da otpuste acetilkolin, što rezultira depolarizacijom motorne ploče. Depolarizacija motorne ploče prouzrokuje širenje akcijskog potencijala duž sarkoleme (ovojnice mišićne stanice) i skroz po T-cjevčicama (invaginacijama sarkoleme), a to rezultira kontrakcijom sarkomere (kontraktilne jedinice mišićne stanice). O tome svemu nešto malo više kasnije.

Kako "stvar" započinje:
Kad akcijski potencijal stigne do aksonskog terminala, promjena membranske voltaže otvara naponom regulirane kalcijske kanale, dozvoljavajući ionima kalcija (Ca++) da uđu u aksonki terminal.

http://img34.imageshack.us/img34/3485/dolazakakpotenc.png (http://img34.imageshack.us/i/dolazakakpotenc.png/)


http://img34.imageshack.us/img34/9246/dolazakakpotenc2.png (http://img34.imageshack.us/i/dolazakakpotenc2.png/)

Fiziologija
27-04-11, 14:46
Ioni kalcija prouzrokuju da se više sinaptičkih kesica tj. mjehurića (koji unutar sebe, kao što rekosmo, sadrže i acetilkolin) "stopi" s membranom aksonskog terminala.


http://img718.imageshack.us/img718/613/fusijasinaptikihmjehuri.png (http://img718.imageshack.us/i/fusijasinaptikihmjehuri.png/)

Neurotransmiter acetilkolin se, procesom zvanim egzocitoza (http://sr.wikipedia.org/sr-el/%D0%95%D0%B3%D0%B7%D0%BE%D1%86%D0%B8%D1%82%D0%BE%D 0%B7%D0%B0), otpušta iz sinaptičkih mjehurića u sinaptičku pukotinu.
U isto vrijeme ioni kalcija bivaju ispumpani iz aksonskog terminala.


http://img827.imageshack.us/img827/6043/otputanjeacetilkolina.png (http://img827.imageshack.us/i/otputanjeacetilkolina.png/)

Fiziologija
29-04-11, 12:03
Acetilkolin se veže na receptorska mjesta kemijski reguliranih ionskih kanala, što se nalaze u sklopu motorne ploče.


http://img607.imageshack.us/img607/6972/vezanjeacetilkolinazare.png (http://img607.imageshack.us/i/vezanjeacetilkolinazare.png/)


Vezivanje acetilkolina, na ta (svoja) receptorska mjesta kemijskih reguliranih ionskih kanala, prouzrokuje otvaranje ionskih kanala tj. inflaks (priliv) natrijevih iona (u stanicu) te malo istjecanje (izlazak) kalijevih iona (iz mišićne stanice).


http://img847.imageshack.us/img847/1556/vezanjeacetilkolinadrug.png (http://img847.imageshack.us/i/vezanjeacetilkolinadrug.png/)


Ta pozicijska izmjena iona izaziva lokalnu depolarizaciju (http://www.mef.hr/if/handouti/sf298htm/tsld010.htm) motorne ploče.


http://img571.imageshack.us/img571/3072/vezivanjeacetilkolina3d.png (http://img571.imageshack.us/i/vezivanjeacetilkolina3d.png/)

Fiziologija
30-04-11, 18:18
Prvo opet malo definicija za lakše razumijevanje daljnjih procesa.
Enzim je protein (ili molekula na bazi proteina), koji ubrzava kemijske reakcije, na način da djeluje kao katalilzator pa tako imamo mnogo različitih enzima za (sebi) specifične kemijske reakcije. Svaki enzim pretvara stanovite supstrate (one, dakle, na koje on može djelovati) u daljnje, tijelu potrebne (i/li lakše razgradive) produkte.
Katalizator je supstanca, koja ubrzava kemijske reakcije, no tijekom kemijskog procesa (koji ubrzava) se ne mijenja tj. nije mu podložan. Svi enzimi su, ujedno, i katalizatori, no nisu svi katalizatori enzimi. Katalizator, naime, može biti i neorganska stvar ( u smislu da je tijelo ne proizvodi ) pa tako imamo industrijski proizvedene katalizatore, ali i npr. vrućina može biti katalizator (čudnovatih fleka na odjeći ispod pazuha, recimo :D2).
Supstrat je spoj, koji se mijenja (razgrađuje) zahvaljujući djelovanju enzima.

E sad, idemo dalje sa zbivanjima u neuromuskularnom spoju:

http://img706.imageshack.us/img706/6572/brakedownacetilkolin.png (http://img706.imageshack.us/i/brakedownacetilkolin.png/)

Nakon kratkog vremena acetilkolin se odvaja od svog receptorskog mjesta na ionskom kanalu, a isti se zatvara.

http://img716.imageshack.us/img716/310/brakedownacetilkolin2.png (http://img716.imageshack.us/i/brakedownacetilkolin2.png/)

Enzim acetilkolinesteraza, potom, razgrađuje acetilkolin.

http://img717.imageshack.us/img717/9876/brakedownacetilkolin3di.png (http://img717.imageshack.us/i/brakedownacetilkolin3di.png/)

Fiziologija
01-05-11, 21:52
http://img543.imageshack.us/img543/1683/irenjeakcijskogpotencij.png (http://img543.imageshack.us/i/irenjeakcijskogpotencij.png/)

Depolarizacija (http://www.mef.hr/if/handouti/sf298htm/tsld010.htm) motorne ploče, izazvana pozicijskom promjenom iona natrija i kalija, pokreće širenje akcijskog potencijala (http://croatica.botanic.hr/~ztadic/zaf/studenti/nastava/akcijski%20potencijal/akcijski%20potencijal.htm) u svim smjerovima po sarkolemi (mišićnoj membrani) i njenim invaginacijama (T-cjevčicama).

http://img543.imageshack.us/img543/135/irenjeakcijskogpotencijm.png (http://img543.imageshack.us/i/irenjeakcijskogpotencijm.png/)

http://img232.imageshack.us/img232/1683/irenjeakcijskogpotencij.png (http://img232.imageshack.us/i/irenjeakcijskogpotencij.png/)

Fiziologija
01-05-11, 22:16
Na donjoj su slici, kao i prije, radi lakšeg snalaženja, kalcijevi ioni isfurani kao crvene točkice.
(Ne zaboravite i da su dijelovi sarkoplazmatkog retikuluma odstranjeni kako bi se bolje mogla vidjeti unutrašnjost stanice.)


http://img864.imageshack.us/img864/1349/odputanjakalcijevihionaf.png (http://img864.imageshack.us/i/odputanjakalcijevihionaf.png/)


Akcijski potencijal prouzrokuje otpuštanje kalcijevih iona iz terminalnih cisterni (http://www.eforum.hr/threads/1996-Fiziologija-mi%C2%9Ai%C4%87a?p=57744&viewfull=1#post57744) u citosol (http://www.eforum.hr/threads/1996-Fiziologija-mi%C2%9Ai%C4%87a?p=54847&viewfull=1#post54847) (citoplazmu).


http://img215.imageshack.us/img215/5577/otputanjakalcijevihiona.png (http://img215.imageshack.us/i/otputanjakalcijevihiona.png/)

Fiziologija
08-05-11, 15:04
Otpuštanje kalcijevih iona iz terminalnih cisterni u citosol (citoplazmu miš. stanice) okidač je mišićne kontrakcije u kojoj, uz, dakle, kalcijeve ione, sudjeluju i miozin, aktin, tropomiozin, tropomin i adenozin trifosfat.

Pogledajmo sada kako izgledaju "izbliza" svi navedeni "učesnici" mišićne kontrakcije.

Nakupine molekula miozina u mišićnoj stanici kreiraju tzv. debeli (mio)filament (miš. vlakance/nit).

http://img859.imageshack.us/img859/5348/miozin.png (http://imageshack.us/photo/my-images/859/miozin.png/)

Oblik molekule miozina sliči golf palici s dvije glave. Glava (eng. cross bridge) se može pomicati naprijed-nazad, a ta sposobnost proteina miozina opskrbljuje mišić tzv. energetskim zamahom za mišićnu kontrakciju.
Spomenuti energetski zamah (oli eng. power stroke (http://en.wikipedia.org/wiki/Myosin#Power_stroke)) je, zapravo, fleskibilno pomicanje glava (eng. cross bridge (http://physioweb.uvm.edu/muscle_physio/muscle_contraction/mscl_cntrct_crossbridge.htm)) miozina, koje povlače tanke filamente (niti) prema unutrašnjosti tj. centru sarkomere (http://www.eforum.hr/threads/1996-Fiziologija-mi%C2%9Ai%C4%87a?p=55595&viewfull=1#post55595) (kontraktilne jedinice).

http://img813.imageshack.us/img813/6346/molekulamiozina1.png (http://imageshack.us/photo/my-images/813/molekulamiozina1.png/)

Molekula miozina ima još jednu specifičnu sposobnost, a ta je da se njen rep može pomicati i vertikalno, a upravo to omogućuje spajanje glava miozina s tankim miofilamentom (aktinom).

Kombinacija ovih pokreta repa i glava miozinskih molekula bitna je, znači, za spajanje s tankim filamentima (aktinom) i povlačenje istih prema centru sarkomere (kontraktilne jedinice).

Fiziologija
11-05-11, 16:14
Glava miozinske molekule ima dva bitna mjesta za vezivanje (drugih molekula). Jedno od ta dva je specifično uređeno za spajanje s ATP-om (http://hr.wikipedia.org/wiki/Adenozin_trifosfat) (adenozin trifosfatom), molekulom bogatom energijom (a drugo za vezivanje s aktinom).

Na donjoj slici možete vidjeti poziciju miozinske molekule kad joj je rep pomaknut vertikalno gore, ali i poziciju njenih glava u tzv. niskoenergetskom položaju.

http://img15.imageshack.us/img15/8776/atpbindingsite.png (http://imageshack.us/photo/my-images/15/atpbindingsite.png/)http://img861.imageshack.us/img861/6117/atpbidningsite2.png (http://imageshack.us/photo/my-images/861/atpbidningsite2.png/)

Kako se ATP vezao na miozinsku glavu, tako se procesom hidrolize; koja razgrađuje ATP na adenozin difosfat (ADP) (http://hr.wikipedia.org/wiki/Adenozin_difosfat) i anorganski fosfat (Pi); energija prenosi na miozin te glava miozina dolazi u tzv. visokoenergetski položaj, a kako prikazuje donja slika (na kojoj, ujedno, možete vidjeti i mjesto za vezivanje s aktinom).

http://img534.imageshack.us/img534/4281/atpbidnintsite3.png (http://imageshack.us/photo/my-images/534/atpbidnintsite3.png/)

Fiziologija
12-05-11, 17:39
Sad bih malo o građi tankih miofilamenata (mišićnih vlakanaca/niti), koji se sastoje od tri molekule: aktina, tropomiozina i troponina.

U tankom je vlakancu (niti/miofilamentu) protein aktin najviše zastupljen. Sastoji se od podjedinica, zavojito poslaganih u dupli spiralni lanac. Svaka podjedinica aktina na sebi ima i specifinčni dio, koji služi za vezivanje s glavom miozina.


http://img228.imageshack.us/img228/9462/aktin1.png (http://imageshack.us/photo/my-images/228/aktin1.png/)


Proteini, koji reguliraju mišićnu kontrakciju dozvoljavajući ili ne interakciju miozina i aktina, zovu se regulatorni proteini.
Jedan od njih je - tropomiozin (a drugi troponin), koji je omotan oko aktina.
Za vrijeme mišićnog mirovanja pozicija tropomiozina je (kao što je prikazano dole na slici) takva da pokriva upravo one dijelove aktinskih podjedinica, koji se vežu za glave miozina (eng. cross bridges) te na taj način spriječava vezivanje aktina i miozina.


http://img808.imageshack.us/img808/3629/aktin2tropomiozin.png (http://imageshack.us/photo/my-images/808/aktin2tropomiozin.png/)


Da bi se oslobodila mjesta na aktinu, koja služe za vezivanje s miozinom, molekula tropomiozina se mora pomaknuti u stranu. Ovdje u priču ulijeće treća komponenta tankog miofilamenta oli troponin (isto regulatorni protein), čije su molekule periodično pričvršćene uz tropomiozinsko vlakno.


http://img806.imageshack.us/img806/9863/aktin3troponin.png (http://imageshack.us/photo/my-images/806/aktin3troponin.png/)


Troponin, sam po sebi, ne može pomaknuti tropomiozin od mjesta (za vezivanje s miozinom) koje prekriva. Za takav rad potrebni su ioni kalcija (na donjoj slici prikazani kao crvene točkice).


http://img90.imageshack.us/img90/7818/aktin4kalcijeviioni.png (http://imageshack.us/photo/my-images/90/aktin4kalcijeviioni.png/)


Otpuštanje (prisjetimo se (http://www.eforum.hr/threads/1996-Fiziologija-mi%C2%9Ai%C4%87a?p=58517&viewfull=1#post58517)) kalcijevih iona iz terminalnih cisterni prouzrokuje akcijski potencijal.


http://img688.imageshack.us/img688/7418/aktin5kalcijeviioniizal.png (http://imageshack.us/photo/my-images/688/aktin5kalcijeviioniizal.png/)


Kalcijevi se ioni potom vežu za troponin, a upravo to vezivanje kalcijevih iona na troponin prouzrokuje promjenu u strukturi tropomiozin-troponin kompleksa, gdje dolazi do odvlačenja tropomiozinskih niti od mjesta što služe za vezivanje s miozinom.


http://img202.imageshack.us/img202/8015/aktin5kalcijeviioniseve.png (http://imageshack.us/photo/my-images/202/aktin5kalcijeviioniseve.png/)

Fiziologija
19-05-11, 18:57
Dakle, putem kontinuiranog događanja, popularno zvanog - cross bridge ciklus, 5 različitih organskih molekula (miozin, aktin, tropomiozin, troponin, ATP) i kalcijevi ioni, u "suradnji", prouzrokuju klizanje tankog filamenta kraj debelog oli mišićnu kontrakciju.

Šest su koraka cross bridge ciklusa:

1) Priliv kalicijevih iona (iz terminalnih cisterni) u citosol (citoplazmu), što prouzrokuje otkrivanje mjesta za vezivanje na aktinu;
2) Spajanje miozina i aktina;
3) Energetski udar miozinskih glava (cross bridges), što izaziva klizanje tankih filamenata;
4) Vezivanje ATP-a za miozinsku glavu (cross bridge), a što rezultira odvajanjem miozinske glave (cross bridge-a) od aktina;
5) Hidroliza ATP-a, koja za rezultat donosi reenergiziranje i repoziciju miozinskih glava;
6) Transport kalcijevih iona natrag u sarkoplazmatski retikulum.


Bez brige; sve je ovo povezivanje do sada već rečenog, i idem(o) polako, korak po korak, podebljano sa slikama, naravno.


Prvi korak

http://img405.imageshack.us/img405/895/otkrivanjemjestazaveziv.png (http://imageshack.us/photo/my-images/405/otkrivanjemjestazaveziv.png/)

- Kad je mišićna stanica stimulirana, akcijski potencijal dovodi do otpuštanja kalcijevih iona iz terminalnih cisterni sarkoplazmatskog retikuluma.

http://img860.imageshack.us/img860/895/otkrivanjemjestazaveziv.png (http://imageshack.us/photo/my-images/860/otkrivanjemjestazaveziv.png/)

- Kalcijevi ioni preplavljuju citosol (citoplazmu mišićne stanice) i vežu se za troponin, prouzrokujući promjenu u rasporedu troponin-tropomiozin kompleksa.

http://img109.imageshack.us/img109/895/otkrivanjemjestazaveziv.png (http://imageshack.us/photo/my-images/109/otkrivanjemjestazaveziv.png/)

- Promjena u rasporedu troponin-tropomiozin kopleksa otkriva vezivna mjesta (za spajanje s miozinom) na aktinu.

Fiziologija
29-05-11, 20:42
2) Spajanje miozina i aktina

Nakon što je na aktinu mjesto za vezivanje s miozinom otkriveno, glava miozina (cross bridge u tzv. visokoenergiziranom položaju) tj. energizirani cross bridge se može vezati za aktin.

http://img545.imageshack.us/img545/9553/vezivanjemiozinanaaktin.png (http://imageshack.us/photo/my-images/545/vezivanjemiozinanaaktin.png/)


3) Energetski udar miozinskih glava (cross bridges), što izaziva "klizanje" tankih filamenata

Vezivanje miozinske glave (cross bridge) rezultira otpuštanjem adenozin difosfata i anorganskog fosfata.
U isto se vrijeme cross bridge (miozinska glava) savija na način da potegne tanki miofilament "unutra" tj. prema središtu sarkomere. Ovaj se potez zove - energetski udar (cross bridge power stroke).

http://img16.imageshack.us/img16/8762/energetskiudarmiozinske.png (http://imageshack.us/photo/my-images/16/energetskiudarmiozinske.png/)

Tako se kemijska energija adenozin trifosfata transformirala u mehaničku energiju kontrakcije mišićne stanice.

Fiziologija
03-06-11, 15:45
4) Vezivanje ATP-a za miozinsku glavu (cross bridge), a što rezultira odvajanjem miozinske glave (cross bridge-a) od aktina


http://img14.imageshack.us/img14/3168/4odvajanjemiozinskeglav.png (http://imageshack.us/photo/my-images/14/4odvajanjemiozinskeglav.png/)


Dakle, da bi se miozinska glava (cross bridge) odvojila od aktina, prvo se molekula ATP-a mora vezati s miozinskom glavom (http://www.eforum.hr/threads/1996-Fiziologija-mi%C2%9Ai%C4%87a?p=58988&viewfull=1#post58988).


http://img534.imageshack.us/img534/1974/odvajanjemiozinskeglave.png (http://imageshack.us/photo/my-images/534/odvajanjemiozinskeglave.png/)

Fiziologija
03-06-11, 16:18
5) Hidroliza ATP-a, koja za rezultat donosi reenergiziranje i repoziciju miozinskih glava

Odvajanje miozinske glave od aktina izaziva hidrolizu ATP molekule na ADP i anorganski fosfat (Pi).


http://img402.imageshack.us/img402/3159/reenergiziranjeirepozic.png (http://imageshack.us/photo/my-images/402/reenergiziranjeirepozic.png/)


Nakon što se energija, zahvaljujući hidrolizi ATP-a, "prebacila" u mioznsku glavu, ona (cross bridge) zauzima svoju visokoenergetsku poziciju.


6) Transport kalcijevih iona natrag u sarkoplazmatski retikulum

U ovom završnom koraku, kalcij se aktivno, putem ionski pumpi, transportira iz citosola (citoplazma mišićne stanice) natrag u sarkoplazmatski retikulum (http://www.eforum.hr/threads/1996-Fiziologija-mi%C2%9Ai%C4%87a?p=57744&viewfull=1#post57744).


http://img806.imageshack.us/img806/3816/vraanjeionakalcijausr.png (http://imageshack.us/photo/my-images/806/vraanjeionakalcijausr.png/)


Kako je došlo do otpuštanja kalcija iz troponin-tropomiozin kompleksa, isti opet dolazi u poziciju u kojoj (na aktinu) prekriva mjesta za vezivanje s miozinom.

Fiziologija
14-06-11, 20:27
Aktivni transport kalcijevih iona moguć je, dakle, zahvaljujući specijalnim ionskim pumpama, koje se nalaze unutar membrane sarkoplazmatskog retikuluma.

http://img811.imageshack.us/img811/5250/kalcijpumpa1.png (http://imageshack.us/photo/my-images/811/kalcijpumpa1.png/)

Da bi ionske pumpe funkcionirale tj. bile u stanju izvršiti rad, moraju dobiti energiju od ATP-a.
Ovako to, otprilike, izgleda (pratite *rad* s lijeva na desno pa u donji red, istim redoslijedom):

http://img593.imageshack.us/img593/2844/kalcijpumpa2.png (http://imageshack.us/photo/my-images/593/kalcijpumpa2.png/)http://img89.imageshack.us/img89/662/kalcijpumpa3.png (http://imageshack.us/photo/my-images/89/kalcijpumpa3.png/)

http://img846.imageshack.us/img846/4242/kalcijpumpa4.png (http://imageshack.us/photo/my-images/846/kalcijpumpa4.png/)http://img863.imageshack.us/img863/9329/kalcijpumpa5.png (http://imageshack.us/photo/my-images/863/kalcijpumpa5.png/)

Fiziologija
18-06-11, 15:10
Mišićna je kontrakcija vrlo složeno zbivanje, koju sačinjava velik broj tzv. cross bridge ciklusa. Ono što je još važno za naglasiti jest kako se niti jedna miozinska glava (cross bridge) niti veže za aktin niti odvaja od njega u isto vrijeme. Dakle, svaki je cross bridge ciklus - ciklus za sebe; sa startom i krajem različitog vremena od bilo kojeg drugog cross bridge ciklusa iste mišićne kontrakcije.

Evo još jedan koliko toliko pristojan video za sve, koji su "doma" s engleskim, a kako bi se stekao nešto bolji vizualni dojam kako opisana zbivanja teku.


http://www.youtube.com/watch?v=Vlchs4omFDM&feature=BFa&list=PL2F52A477B6D241EF


Nemojmo zaboraviti i kako se pri mišićnoj kontrakciji niti jedan miofilament (mišićno vlakance, nit) ne mijenja po dužini, iako se sarkomera (http://www.eforum.hr/threads/1996-Fiziologija-mi%C2%9Ai%C4%87a?p=55595&viewfull=1#post55595) skraćuje, što se lijepo može vidjeti po promjeni širine H zone.
Dakle, miofilamenti (miš. vlakanca) klize jedan pored drugog (na sad već, uistinu se nadam, prilično dobro opisan način) pa se, stoga, cijeli taj proces naziva *sliding filament theroy* tj. teorija (pro)kliza(va)nja (mišićnih) vlakanaca.

Još dvije slike na kojima se prilično dobro, u grubo, može vidjeti klizanje tankih miofilamenata pored debelih.

Prije kontrakcije:

http://img708.imageshack.us/img708/6290/sarkomera1.png (http://imageshack.us/photo/my-images/708/sarkomera1.png/)

Za vrijeme kontrakcije:

http://img863.imageshack.us/img863/106/sarkomera2.png (http://imageshack.us/photo/my-images/863/sarkomera2.png/)

Vidljiva razlika.

Fiziologija
20-06-11, 12:16
Da ponovimo koja je uloga ATP-a (adenozin trifosfata) u mišićnim stanicama:
1) Daje energiju miozinskoj glavi da potegne tanki miofilament (aktin) prema centru sarkomere;
2) nakon takvog *energetskog udara* miozinske glave, daje istoj energiju da se odvoji od mjesta na koji se vezala s aktinom;
3) daje energiju kalcijevim ionskim pumpama za obavljanje njihovog rada.

ATP je sastavljen od adeninskog nukleotida (http://hr.wikipedia.org/wiki/Nukleotidi) te ima dvije fosfatne grupe, koje su pričvršćene visokoenergetskim fosfatnim vezama.


http://img806.imageshack.us/img806/9754/hidrolizaatpa1.png (http://imageshack.us/photo/my-images/806/hidrolizaatpa1.png/)


Potencijalna (spremljena) energija ATP-a se otpušta kada se krajnja (rubna) visokoenergetska fosfatna veza prekine utjecajem hidrolitičkog enzima (http://www.eforum.hr/threads/1996-Fiziologija-mi%C2%9Ai%C4%87a?p=58475&viewfull=1#post58475) (katalizatora hidrolize APT-a tj. procesa, kojim se ATP, uz prisustvo vode, razgrađuje na ADP i anorganski fosfat).


http://img811.imageshack.us/img811/879/hidrolizaatpa2.png (http://imageshack.us/photo/my-images/811/hidrolizaatpa2.png/)


Krajnji produkti hidrolize (http://bs.wikipedia.org/wiki/Hidroliza) su ADP (adenozin difosfat), anorganski fosfat (Pi) i energija!


http://img26.imageshack.us/img26/6363/hidrolitaatpa3.png (http://imageshack.us/photo/my-images/26/hidrolitaatpa3.png/)

Fiziologija
20-06-11, 22:46
Dakle, krajnji produkti hidrolize ATP-a - ADP (adenozin difosfat) i anorganski fosfat - se mogu; posredovanjem sintetskog enzima, a putem procesa zvanog dehidracijska sinteza; iskoristiti ne bi li se kreirao novi izvor energije tj. formirala nova ATP molekula.

Dehidracijska sinteza je, inače, kemijski proces koji kombinira dvije molekule u jednu veću. Proces uključuje enzim, odvajanje jedne molekule vode, i formaciju kovalentne veze za spajanje dvije molekule (u jednu).

Ponovna izgradnja ATP-a iz ADP-a dehidracijskom sintezom iziskuje i novi izvor energije, zbog potrebe stvaranja (druge) visokoenergetske (fosfatne) veze.

Pogledajte, kroz par slika, kako to, otprilike, hoda.

http://img339.imageshack.us/img339/4882/dehidracijskasintezaatp.png (http://imageshack.us/photo/my-images/339/dehidracijskasintezaatp.png/)

http://img854.imageshack.us/img854/4882/dehidracijskasintezaatp.png (http://imageshack.us/photo/my-images/854/dehidracijskasintezaatp.png/)

http://img189.imageshack.us/img189/4882/dehidracijskasintezaatp.png (http://imageshack.us/photo/my-images/189/dehidracijskasintezaatp.png/)

Fiziologija
21-06-11, 15:02
Nakon što se, putem dehidracijske sinteze, ATP opet sitnetizira, dođe ga kao zaliha energije, koju mišić, kasnije, pomoću hidrolize ATP-a troši za pomicanje miofilamenta i transport iona.
Ipak, valja naglasiti kako je količina zalihe ATP-a ograničena, što znači kako mišićne stanice imaju upravo onoliko zaliha ATP-a na raspolaganju, koliko je dovoljno za par sekundi trajanja aktivnog kontrakcijskog perioda.

Kad, dakle, zalihe ATP-a u mišićnim stanicama dosegnu vrlo nizak nivo, one koriste 3 različita načina tj. procesa za sintetiziranje dodatnog ATP-a.
1) Hidrolizu kreatin fosfata (http://hr.wikipedia.org/wiki/Kreatin-fosfat);
2) Glikolizu;
3) Krebsov ciklus (http://www.healthbosnia.com/ishrana/klinicka/krebsovciklus.htm) (zvan i ciklus limunske kiseline) i oksidacijsku fosforilaciju - procesi, koji se odvijaju u mitohondriju.

1) Kreatin fosfat je prvi izvor energije, koji mišićna stanica koristi za stvaranje ATP-a. Putem supstratne (http://www.eforum.hr/threads/1996-Fiziologija-mi%C2%9Ai%C4%87a?p=58475&viewfull=1#post58475) fosforilacije (hidrolitičkog procesa), prenosi se energija i fosfatna grupa s kreatin fosfata na adenozin difosfat (ADP), formirajući, tako, adenozin trifosfat (ATP).

Količina kreatin fosfata je, pak, isto limitirana i vrlo se brzo iscpri pa mišićna stanica biva primorana "okrenuti se" drugom izvoru energije - glukozi.

Glukoza je glavni izvor energije za sintezu ATP-a.
Mišićne stanice dolaze do glukoze na dva različita načina:
a) Glukoza iz krvi direktno ulazi u mišićnu stanicu,
b) Glukoza se proizvodi hidrolizom glikogena (http://hr.wikipedia.org/wiki/Glikogen), pohranjenog unutar mišićne stanice.

2) Glukoza se, znači, može dobiti procesom zvanim glikoliza. Glikoliza je stanični metabolički proces, u koji je uključen priličan broj enzima i kemijskih reakcija kako bi se glukoza "razbila" u piruvičnu kiselinu.
Krajnji produkti glikolize uključuju:
a) Dvije molekule ATP-a,
b) Dvije molekule Piruvične (piruvatne) kiseline.

U nedostatku kisika, piruvična se kiselina "pretvara" u mliječnu kiselinu, koja je krajnji produkt tzv. anaerobnog puta (proizvodnja energije bez prisustva kisika). Ovim se putem vrlo brzo stvaraju prevelike količine mliječne kiseline, što prouzrokuje mišićni umor. Da bi mišić mogao dalje funkcionirati, treba mu kisik.

Mišićnoj je stanici kisik dostupan iz dva različita izvora:
a) Kisik ulazi u mišić direktno iz krvi;
b) Iz Mioglobina, proteina koji za sebe veže kisik.

Tako dolazimo i do opisa trećeg načina, što koristi mišićna stanica, za sintezu ATP-a...

3) Krebsov ciklus (http://www.healthbosnia.com/ishrana/klinicka/krebsovciklus.htm) i oksidacijska fosforilacija (koja uključuje elektronski transportni lanac unutar mitohondrija te koja, zajedno s Krebsovim ciklusom proizvodi 36 molekula ATP-a po jednoj molekuli glukoze. za vrijeme oksidacijske fosforilacije vodik se kombinira s kisikom kako bi dao vodu):
U prisustvu kisika aerobni put se otvara tj. Krebsov ciklus i oksidacijska fosforilacija uzimaju maha. Piruvična kiselina se ovaj puta pretvara u Acetil Koenzim A (Acetil CoA), koji ulazi u Krebsov ciklus u mitohondriju. Energija se prenosi u ATP u procesu oksidativne fosforilacije. Krajnji produkti Krebsovog ciklusa i oksidativne fosforilacije po SAMO JEDNOJ molekuli glukoze su:
a) Ugljični dioksid (CO2);
b) Voda (H2O);
3) 36 molekula ATP-a!


http://img685.imageshack.us/img685/2705/proizvodnjaatpa.png (http://imageshack.us/photo/my-images/685/proizvodnjaatpa.png/)

Fiziologija
22-06-11, 13:25
Nakon što je vježbanje gotovo (tj. za vrijeme mirovanja, dok nema miš. kontrakcija), mišić obnavlja (potrošene) rezerve energije na sljedeći način:

1) Mliječna se kiselina, prisutna u citosolu (citoplazmi miš. stanice), "pretvara" natrag u piruvatnu kiselinu, koja se "prevara" u Acetil CoA, koji ulazi u Krebsov ciklus ([URL="http://www.healthbosnia.com/ishrana/klinicka/krebsovciklus.htm) (u mitohondriju), proizvodeći ATP, vodu i CO2.
2) ATP se koristi za refosforilaciju kreatina u kreatin fosfat,
3) Glikogen se sintetizira iz molekula glukoze,
4) Mioglobin za sebe veže rezerve kisika.

http://img821.imageshack.us/img821/7784/obnavljanjeiodmor.png (http://imageshack.us/photo/my-images/821/obnavljanjeiodmor.png/)

Fiziologija
22-06-11, 22:17
Obzirom koristimo mišiće za stvarno širok spektar aktivnosti, različiti tipovi mišićnih stanica koriste različite metode sintetiziranja ATP-a, a to se, naravno, reflektira u (njihovoj) staničnoj strukturi.

Postoje dva glavna tipa mišićnih stanica (koje se razlikuju po veličini, boji te metodama metabolizma):

1) Bijele mišićne stanice - većeg promjera, svijetlije boje (zbog manje količine mioglobina, proteina koji putem hem grupe, zaslužne za crvenu boju, veže na sebe kisik iz krvi), okružene s malim brojem kapilara i imaju relativno malo mitohondrija (http://hr.wikipedia.org/wiki/Mitohondrij). S druge strane, količina glikogena, zastupljena u tim stanicama, je vrlo visoka.
Znači, kako bijele mišićne stanice imaju malo mioglobina i samo par kapilara (koje ih okružuju), opskrba kisikom nije baš na nivou. Nadalje, pošto imaju mali broj mitohondrija, ne samo da im nedostaje kisika za Krebsov ciklus i oksidativnu fosforilaciju, nego i "mašinerija" za, je l' te, adekvatno aerobno disanje.
Sve ovo nam govori kako bijele mišićne stanice sintetiziraju ATP ponajviše putem glikolize.

Mišići s mnogo bijelih mišićnih stanica su pogodni za one aktivnosti, koje iziskuju i snagu i brzinu, ali kratkog trajanja. Brzi cross bridge ciklusi bijelih mišićnih stanica rezultiraju brzim kontrakcijama (pa ih još nazivaju i brzopotezne mišićne stanice), snaga dolazi zbog velikog broja miofilamenata (mišićnih vlakanaca), velikih u promjeru.
Dakle, obzirom se u ovim mišićima ATP sintetizira anaerobnim putem (glikolizom), prilično će brzo doći do mišićnog umora, radi nakupljanja mliječne kiseline i iscrpljivanja zaliha glikogena.

2) Crvene mišićne stanice - promjera otprilike duplo manjeg nego bijele mišićne stanice, tamno crvene boje, zbog velike količine mioglobina, okružene s mnogo kapilara te imaju velik broj mitohondrija. Njihova je, pak, količina glikogena - vrlo mala.
Iz priloženog možemo zaključiti kako crvene mišićne stanice uglavnom koriste Krebsov ciklus i oksidacijsku fosforilaciju za sintetiziranje ATP-a. Kisika, za te procese, imaju sasvim dovoljno i iz mioglobina i direkt iz kapilara. Zanimljivo je nadodati i kako se ne "oslanjaju" samo na glukozu, kao izvor energije za sintezu ATP-a, nego, uz nju, koriste i masne kiseline, koje (se) razgrađuju do acetil koenzima A, koji, je l' te, ulazi u Krebsov ciklus.

Mišići s velikim brojem crvenih mišićnih stanica su dobro prilagođeni za one aktivnosti, koje iziskuju izdržljivost tj. kontinuirane kontrakcije. Spori cross bridge ciklusi rezultiraju sporijim kontrakcijama (pa se, stoga, ove stanice nazivaju i sporopotezne mišićne stanice), no pošto uglavnom koriste aeroban način staničnog disanja, moglo bi se reći kako su otporni na mišićni umor tj. izuzetno izdržljivi, što omogućuje kontrakcije kroz dugi vremenski period.
Primjera radi, posturalni mišići, kao npr. trapezius (http://www.science-art.com/image/?id=606&search=1), imaju veći postotak crvenih mišićnih stanica.


Svi mišići su "sastavljeni" od (približno jednakog) miksa oba tipa mišićnih stanica. Ipak, neki su pojedinci, "izgradili" svoje mišiće tako da proporcije tipova mišićnih stanica u istom mišiću variraju od jednog do drugog, a obzirom na različitost aktivnosti.
Hoću reći kako nije svejedno koji se mišići koriste za kakav rad koliko često pa će, shodno rečenom, recimo sprinterov musculus gastrocnemius (http://en.wikipedia.org/wiki/Gastrocnemius_muscle) (mišić lista) imati više bijelih mišićnih stanica, a od trkača maratona - crvenih (kao što je prikazano na donjim slikama).


http://img31.imageshack.us/img31/8018/bijelaicrvenamiinastani.png (http://imageshack.us/photo/my-images/31/bijelaicrvenamiinastani.png/)

Fiziologija
27-06-11, 14:16
Motorički neuron (http://www.eforum.hr/threads/1996-Fiziologija-mi%C2%9Ai%C4%87a?p=56723&viewfull=1#post56723), zajedno sa svim mišićnim stanicama koje stimulira, zove se - motorička jedinica.
Dakle, svaki se motorički neuron razgranjuje, formirajući neuromuskularni spoj (http://www.eforum.hr/threads/1996-Fiziologija-mi%C2%9Ai%C4%87a?p=57744&viewfull=1#post57744) s više mišićnih stanica.

Na donjoj su slici prikazana dva motorička neurona što dolaze iz leđne moždine te izlaze iz spinalnog živca (http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:kDOiTejYjF0J:bs.wikipedia.org/wiki/Periferni_nervni_sistem+spinalni+%C5%BEivac&cd=1&hl=hr&ct=clnk&client=firefox-a&source=www.google.com).

http://img13.imageshack.us/img13/7531/motorikajedinica.png (http://imageshack.us/photo/my-images/13/motorikajedinica.png/)

Bez obzira što obje pripadale istom mišiću, svaka motorička jedinica može djelovati sasvim neovisno jedna od druge (tj. ponekad, a jako pojednostavljeno, će se zbivati kontrakcije samo pod utjecajem npr. motoričkog neurona A, a ponekad samo pod utjecajem motoričkog neurona B).

Djelovanje motoričkog neurona A

http://img820.imageshack.us/img820/378/motorikineurona.png (http://imageshack.us/photo/my-images/820/motorikineurona.png/)

Djelovanje motoričkog neurona B

http://img94.imageshack.us/img94/8872/motorikineuronb.png (http://imageshack.us/photo/my-images/94/motorikineuronb.png/)


Pojedinačno djelovanje motoričkih neurona uglavnom se zbiva onda, kad nema potrebe za snažnom kontrakcijom, no ukoliko nam, zbog nekog rada, treba više snage, živčani sistem uredi da se više motoričkih jedinica stimulira u isto vrijeme.
Takva stimulacija dodatnih motoričkih jedinica, radi pojačanja snage (kontrakcije), zove se - regrutacija.

Zajedničko djelovanje motoričkih neurona A i B.

http://img31.imageshack.us/img31/5623/motorikajedinicaaib.png (http://imageshack.us/photo/my-images/31/motorikajedinicaaib.png/)


Ako se pitate zašto imamo toliko mnogo motoričkih jedinica (ne, nemamo ih samo dvije kako pokazuju slike :D2), čemu su nam potrebne tj. zašto npr. sve mišićne stanice svakog mišića ne bi bile inervirane samo jednim motoričkim neuronom (po mišiću)?
Odgovor je jednostavan:
Tako možemo ishodovati precizne pokrete, tamo gdje nam trebaju, ili, pak, regulirati snagu.

Shodno rečenom, svaki motorički neuron ima određeni broj stanica koje stimulira, a taj broj varira od motoričkog neurona do motoričkog neurona, što je bitna stavka i, dakle, pri snazi i pri finoći pokreta pa tako male motoričke jedinice (što se sastoje od samo par mišićnih stanica po motoričkom neuronu) pronalazimo u npr. mišiću oka, gdje je potreba za preciznošću pokreta vrlo velika.

S druge strane, veliki mišići (upotrebljavani za snažne kontrakcije), kao npr kvadriceps (http://www.scipion.hr/Repository/Slike/kvadriceps_v.jpg), imaju velike motoričke jedinice (motorički neuroni spojeni s jako velikim brojem mišićnih stanica).

Fiziologija
29-06-11, 22:16
Mišićni tonus je, moglo bi se reći, kontinuirano stanje mišića u kojoj on ispoljava malen, ali dovoljan nivo tenzije (napetosti), i otpornost na istezanje.
Zahvaljujući mišićnom tonusu, mišić je čvrst, a ne mlohav.

Što se, zapravo, događa?
(i) Za vrijeme mišićne relaksacije, a pod utjecajem aktivnosti leđne moždine, događaju se nasumične i sporadične kontrakcije motoričkih jedinica (http://www.eforum.hr/threads/1996-Fiziologija-mi%C2%9Ai%C4%87a?p=61817&viewfull=1#post61817), zbog kojih mišić ima taj "nekakav" tonus tj. stanovitu napetost.

Kad bi došlo do oštećenja i/li prekida živaca, odgovornih za inervaciju (prijenos impulsa sa živaca na organ) nekog mišića, isti bi postao mlitav, pošto bi izgubio (sav) svoj tonus (tj. napetost).